[發明專利]電阻變化元件的驅動方法及使用它的電阻變化型存儲裝置

有效

• 申請號: 200980106187.0
• 申請日: 2009-02-25
• 公開（公告）號: CN101952893A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 村岡俊作;高木剛;島川一彥
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: G11C13/00
• 分類號: G11C13/00;H01L27/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳萍

1.一種電阻變化元件的驅動方法，是驅動非易失性的電阻變化元件的方法，該非易失性的電阻變化元件具備由對應于被施加的電氣脈沖的極性而變遷為高電阻狀態和低電阻狀態的金屬氧化物構成的電阻變化層、及連接在上述電阻變化層上的第1及第2電極，其特征在于，具有：

寫入過程，通過對上述第1及第2電極間施加的第1極性的寫入電壓脈沖，使上述電阻變化層從低電阻狀態變遷為高電阻狀態；及

擦除過程，通過施加在上述第1及第2電極間的、與上述第1極性的電壓脈沖不同的第2極性的擦除電壓脈沖，使上述電阻變化層從高電阻狀態變遷為低電阻狀態；

在上述寫入過程中，

如果設制造上述電阻變化元件后的第1次的寫入時的上述寫入電壓脈沖的電壓值為Vw1、設制造上述電阻變化元件之后的第2次以后的寫入時的上述寫入電壓脈沖的電壓值為Vw，則對上述第1及第2電極間施加上述寫入電壓脈沖，以滿足|Vw1|＞|Vw|。

2.如權利要求1所述的電阻變化元件的驅動方法，其特征在于，

在上述第1次的寫入時，使上述電阻變化層的電阻值從初始電阻值變遷為比上述初始電阻值高的第1電阻值；

在上述第2次以后的寫入時，使上述電阻變化層的電阻值從第2電阻值變遷為比上述第2電阻值高的第3電阻值；

上述初始電阻值是上述第2電阻值以下。

3.如權利要求1或2所述的電阻變化元件的驅動方法，其特征在于，

在上述擦除過程中，

對上述第1及第2電極間施加上述擦除電壓脈沖，以使上述電壓值Vw及上述擦除電壓脈沖的電壓值Ve的關系滿足|Vw|≥|Ve|。

4.如權利要求1～3中任一項所述的電阻變化元件的驅動方法，其特征在于，

在上述寫入過程中，

還在上述寫入過程結束后進行上述電阻變化層的電阻狀態的判斷，在上述電阻變化層是低電阻狀態的原狀的情況下，對上述第1及第2電極間施加具有滿足|Vw2|＞|Vw|的電壓值Vw2的再寫入電壓脈沖。

5.如權利要求4所述的電阻變化元件的驅動方法，其特征在于，

在上述擦除過程中，

對上述第1及第2電極間施加上述擦除電壓脈沖，以使上述再寫入電壓脈沖施加以后的上述寫入電壓脈沖的電壓值Vw及上述擦除電壓脈沖的電壓值Ve的電壓值關系滿足|Vw|≥|Ve|。

6.如權利要求4或5所述的電阻變化元件的驅動方法，其特征在于，

在上述寫入過程中，

對上述第1及第2電極間施加上述再寫入電壓脈沖，以滿足Vw1＝Vw2。

7.如權利要求1～6中任一項所述的電阻變化元件的驅動方法，其特征在于，

上述金屬氧化物是用TaO_X(0.8≤x≤1.9)的化學式表示的鉭氧化物。

8.一種電阻變化型存儲裝置，具備非易失性的電阻變化元件和電壓脈沖施加裝置，其特征在于，

上述電阻變化元件具備：

電阻變化層，由對應于被施加的電氣脈沖的極性而變遷為高電阻狀態和低電阻狀態的金屬氧化物構成；

第1及第2電極，連接在上述電阻變化層上；

上述電壓脈沖施加裝置具有：

寫入部，通過施加在上述第1及第2電極間的第1極性的寫入電壓脈沖，使上述電阻變化層從低電阻狀態變遷為高電阻狀態；及

擦除部，通過施加在上述第1及第2電極間的與上述第1極性的電壓脈沖不同的第2極性的擦除電壓脈沖，使上述電阻變化層從高電阻狀態變遷為低電阻狀態；

如果設制造上述電阻變化元件后的第1次的寫入時的上述寫入電壓脈沖的電壓值為Vw1、設制造上述電阻變化元件之后的第2次以后的寫入時的上述寫入電壓脈沖的電壓值為Vw，則上述寫入部對上述第1及第2電極間施加上述寫入電壓脈沖，以滿足|Vw1|＞|Vw|。

9.如權利要求8所述的電阻變化型存儲裝置，其特征在于，

上述寫入部在上述第1次的寫入時，使上述電阻變化層的電阻值從初始電阻值變遷為比上述初始電阻值高的第1電阻值，在上述第2次以后的寫入時，使上述電阻變化層的電阻值從第2電阻值變遷為比上述第2電阻值高的第3電阻值；

上述初始電阻值是上述第2電阻值以下。